۲-۱۳-۸- راهکارهای کاهش تجمع نیترات
۱- اولین ومؤثرترین راهکاری که کارشناسان توصیه می نمایند، استفاده صحیح و به میزان نیازگیاه ازکود نیتروژن می باشد. البته در مورد هر کود باید میزان توصیه شده آن را دقیقاً رعایت نمود.
۲- انجام آزمایش خاک قبل از کشت جهت تعیین نیاز کودی
۳- تقسیط کوددهی
۴- رعایت زمان کوددهی
۵- استفاده ازکودهای کندرها
۶- رعایت تناوب
۷- مصرف کودهای آلی
۸- مصرف کودهای بیولوژیک (امیری نژاد، ۱۳۷۹)
یکی از روش های سودمند برای پیشگیری از ضرر و زیان بکارگیری کودهای شیمیایی استفاده از تثبیت بیولوژیکی نیتروژن می باشد. در این شرایط علاوه بر تأمین نیتروژن مورد نیاز گیاه، حاصلخیزی خاک افزایش واصلاح خاک نیز بهبود خواهد یافت.(Peoples et al., 1995)

کودهای بیولوژیک موجود که می توان ازآنها به جای کودهای شیمیایی استفاده نمود. ازانواع آنها می توان به آزتوباکتر، نیتروکسین، سوپرنیترو پلاس، بارور۲ و.غیره اشاره کرد.(کوچکی و همکاران، ۱۳۸۷).
۲-۱۴- کودهای زیستی
۲-۱۴-۱- http://bp2.blogger.com/__3Gd_HdOqGQ/RtyO19gBBDI/AAAAAAAAAHs/qLca_42Wm0Q/s1600-h/biofert200.JPGمعرفی کودهای زیستی
یک گروه بسیار مهم از میکروفلور عمومی ریزوسفر را باکتریها و قارچهایی تشکیل می دهند که باعث افزایش رشد گیاهان از طریق مکانیسم های مختلف مانند افزایش جذب مواد غذایی، کنترل بیولوژیکی عوامل بیماریزا و تولید هورمونهای رشد گیاهی می شوند.(Quispel, 1988) در طبیعت این میکروارگانیسم های غیر همزیست که به طور عمده از باکتریها تشکیل شده اند قادرند روی ریشه ها کلنیزه شوند (Rovira & Davey, 1974)
امروزه بکارگیری جانداران مفید خاک زی تحت عنوان کودهای بیولوژیک به عنوان طبیعی ترین و مطلوب ترین راه حل برای زنده و فعال نگه داشتن سیستم حیاتی خاک در اراضی کشاورزی، مطرح می باشد. عرضه مواد آلی به خاک، بدلیل پاسخگویی به مبرم تری نیاز آن، بزرگ ترین مزیت این قبیل کودهاست . علاوه بر این، تأمین عناصر غذایی به صورتی کاملاً متناسب با تغذیه طبیعی گیاهان، کمک به تنوع زیستی، تشدید فعالیتهای حیاتی، بهبود کیفیت و حفظ سلامت محیط زیست از مهم ترین مزایای کودهای بیولوژیک محسوب می شوند (صالح راستین، ۱۳۸۰).
کودهای زیستی، حاوی ریزسازواره های مفید در تغذیه گیاه می باشند که می توانند مشتمل بر گروه های مختلف از قبیل باکتری ها، قارچ ها، اکتینومیست ها و مانند آن باشند. این گروه از باکتری ها علاوه بر افزایش فراهمی زیستی عناصر معدنی خاک از طریق تثبیت زیستی نیتروژن، محلول کردن فسفر و پتاسیم و مهار عوامل بیماریزا، با تولید هورمون های تنظیم کننده رشد گیاه عملکرد گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می دهند همچنین با توجه به تأثیر افزایندگی بر رشد و نمو گیاهان زراعی، این باکتری ها اصطلاحاً باکتری های محرک عملکرد نامیده می شوند.کاربرد کودهای زیستی به ویژه باکتری های محرک رشد گیاه مهم ترین راهبرد در مدیریت تلفیقی تغذیه گیاهی برای سیستم کشاورزی پایدار با نهاده کافی به صورت تلفیق مصرف کودهای شیمیایی با کاربرد باکتری های مذکور می باشد. باکتری های جنس آزتوباکتر، آزوسپیریلیوم و سودوموناس از مهم ترین باکتری های رشد گیاه می باشند که علاوه بر تثبیت زیستی نیتروژن و محلول کردن فسفر خاک با تولید مقادیر قابل ملاحظه هورمون های تحریک کننده رشد به ویژه انواع اکسین، جیبرلین و سیتوکنین رشد و نمو عملکرد گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می دهند.
میکروارگانیسم های خاک به ویژه باکتری ها ، زمینه ساز واکنش های زیادی هستند که برای تولید محصولات کشاورزی ضروری است. چرخه مواد غذائی ، حفظ ساختمان خاک، تجزیه مواد آلی و آزاد سازی مواد غذائی ، تجزیه مواد شیمیائی کشاورزی ، تجزیه سایر آلوده کننده ها ، ساخت هوموس وکنترل گیاهان و جانوران آفت از آن جمله هستند. یکی از متنوع ترین اشکال حیات در زمین متعلق به باکتری ها است . باکتری ها حدود یک میکرومتر قطر داشته و علاوه بر تعداد گونه ، فراوانی آنها نیز در خاک زیاد است .(Calbrix and Barray, 2005; Lupwayi et al, 1998., De Fede and Sexstone, 2001)
باکتری های خاکزی منابع و مخازن پویائی از مواد غذائی در همه اکوسیستم ها بوده و در بهبود سلامت گیاه بطورمستقیم یا غیر مستقیم اهمیت دارند (Kirk, et al., 1999 ; Kennedy, 2004 ) علاوه بر تثبیت نیتروژن ، تجزیه مواد آلی و چرخه عناصر غذایی ، باکتری ها کارکرد های مثبت دیگری نیز دارند ، از جمله اینکه به تشکیل ساختمان خاک کمک می کنند. مواد هوموسی ناشی از فعالیت باکتری ها باعث تشکیل کمپلکس های رس- مواد آلی می شود که به دانه بندی خاک کمک می کند . همه چرخه های عناصر غذائی نیز از طریق باکتری ها به سطوح تغذیه ای بالاتر متصل می شوند . بنابراین به علت تنوع واکنش هائی که باکتریها عامل آن هستند، کارکرد واحتمالا تنوع باکتری ها نقش مهمی در تعیین کارکرد یک اکوسیستم خواهد داشت.(Kennedy, 1999)
امروزه استفاده از این کودها در جهت گام برداشتن به سوی کشاورزی پایدار رو به افزایش است (درزی و همکاران، ۱۳۸۷).
کودهای‌ زیستی‌ یا بیولوژیک‌ بصورت‌ مایه‌ تلقیح‌ میکروبی‌ و بعنوان‌ یک‌ ترکیب‌ حامل‌ سوش‌های‌ میکروبی‌موثر و با راندمان‌ بالا، برای‌ تامین‌ یک‌ یا چند عنصر غذایی‌ مورد نیاز گیاه‌، نیز تعریف‌ می‌شوند. این‌ مواد بصورت‌ تلقیح‌ با بذر، خاک‌ و یا کودهای‌ آلی‌ (کمپوست‌) مصرف‌ می‌شوند. هدف از مصرف کودهای بیولوژیک، تقویت حاصلخیزی خاک و تأمین نیازهای غذایی گیاه است، گر چه ممکن است اثرات مفید دیگری داشته باشند (Saxena,1998).
علی رغم تحقیقات گسترده ای که در مورد تاثیر کودهای بیولوژیک بر روی گیاهان زراعی انجام شده است، اطلاعات موجود در مورد اثرات این نوع کودها بر گیاهان دارویی بسیار اندک است (خرم دل و همکاران، ۱۳۸۷)
۲-۱۴-۲- تاریخچه کودهای زیستی
اهمیت کاربردی تلقیح گیاهان با باکتریهای مفید غیرهمزیست ریزوسفر برای اولین بار در اوایل و اواسط قرن ۲۰ میلادی در روسیه ثابت شد. در این آزمایش ها محصولات زراعی با باکتری هایی از جنس Azotobacter و Bacillusدر شرایط گلخانه ای و مزرعه ای تلقیح شدند.(Mishustin, 1963)
نخستین کود بیولوژیک با نام نیتراژین در آمریکا حاوی باکتری های ریزوبیوم توسط ناب و هیلتنر در سال ۱۸۹۵ برای فروش عرضه شد. در همین زمان در روسیه محققین این کشور تلقیح بذور با Bacillus spp و در سال ۱۹۰۹ تلقیح با Azotobacter chroococcum را توصیه نمودند. میکروارگانسیم‌های حل کننده فسفر اولین بار در سال ۱۹۹۸ به وسیله Gerretsen بکار برده شد. آزمایشات وی نشان داد که میکروارگانیسم ها در ریزوسفر خاک جذب فسفر را تحت تأثیر قرار می‌دهند و پس از کشف او محققان متعددی بر روی جداسازی باکتری‌های حل کننده فسفر و کاربرد آنها در تلقیح خاک برای تامین فسفات قابل جذب گیاه به صورت انبوه را مورد مطالعه قرار دادند. در سال ۱۹۹۹، Kumar‌ در خاکهای هند میکرارگانیسم‌هائی را شناسایی کرد که قادر به حل فسفات در شرایط استرس مانند خاکهای قلیایی و نمکی بودند. تحقیقات زیادی توسط محققان استرالیایی و افریقایی جهت شناسایی و کاربرد میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات در خاکهای کشاورزی در استرالیا و افریقا انجام گرفته است.در همین راستا آزمایش هائی در کشور هند در خصوص کاربرد باکتری های آزاد کننده فسفات روی گندم، سیب‌زمینی، ذرت و چغندرقند انجام شده که همگی به تأثیر مثبت این باکتریها در آزاد سازی فسفر در بخش ریزوسفر گیاه اشاره داشته‌اند.
در سال ۱۹۲۳ ارنست توانست ۲۸ سویه قارچ متعلق به ۱۲ جنس را از پنج نمونه خاک جدا نماید که قادر بودند به حل شدن فسفات کمک نمایند. در سال ۱۹۳۰ انستیتوی میکروبیولوژی کشاورزی روسیه استفاده وسیع از Bacillus megaterium و ازتوباکتر را آغاز کرد و در سال ۱۹۶۲ تولید صنعتی این باکتری ها پاسخگوی زراعتی معادل ۳۵ میلیون هکتار بوده است. مایه تلقیح های ریزوبیومی که تثبیت کنندۀ نیتروژن اتمسفری هستند و مقادیری حتی تا ۴۰۰ کیلوگرم نیتروژن در هکتار را در شرایط مناسب تثبیت می کنند که از بارزترین انواع کودهای بیولوژیک هستند. تولید این مایه تلقیح ها در ۱۹۰۵ در کانادا و ۱۹۱۴ در استرالیا و سوئد آغاز گردید و امروزه در بسیاری از کشورهای دنیا تولید و مصرف این کودها رواج دارد. مقدار کل تثبیت نیتروژن در دنیا سالانه به ۱۷۵ میلیون تن بالغ می شود که نیمی از آن از طریق سیستم همزیستی و ریزوبیوم می باشد که با کل تولیدات کارخانه های تولید کودهای نیتروژنی برابری می نماید و ارزش آن ۵/۸ میلیارد دلار گزارش شده است .
بانیک و دی در سال ۱۹۸۳، هشت باکتری را بر روی محیط آگار حاوی فسفات آمونیوم جدا کردند.در همین راستا ملبوبی و همکاران طی یک تحقیق ۶ ساله از خاک های کشور ۲۲ سویه باکتری با قدرت حل کنندگی فسفات متعلق به خانواده‌های مختلف را جداسازی و از بین آنها دو باکتری با قدرت حل‌کنندگی بالا به نامهای اختصاری p7 و p5 و یک باکتری که فعالیت فسفاتازی بیشتری نشان داده با نام اختصاری p13 را انتخاب و در مطالعات گلخانه‌ای و مزرعه‌ای به کار گرفتند. نتایج مزرعه‌ای سالهای ۱۳۷۹ و ۱۳۸۰ در دو منطقه اراک و کرج بیانگر افزایش معنی‌دار عملکرد سیب‌زمینی به واسطه تلقیح غده‌ها در زمان کاشت با باکتری‌های فوق در هر دو سال و در هر دو منطقه می‌باشد. مدنی و همکاران نیز تحقیقات مشابه‌ای را روی چغندرقند و سیب‌زمینی انجام دادند و افزایش عملکرد محصولات فوق را گزارش نمودند.
۲-۱۴-۳- انواع کودهای زیستی
مهم ترین انواع کودهای بیولوژیک به شرح زیر می باشند:
۱)تثبیت کننده ازت هوا؛
۲) قارچهای میکوریزی، که با ریشه بعضی از گیاهان ایجاد همزیستی کرده و اثرات مفیدی ایجاد می‌کند؛
۳) میکروارگانیسمهای حل کننده فسفات : فسفات نامحلول خاک را به فسفر محلول و قابل جذب گیاه تبدیل می‌کنند
۴) اکسید کننده گوگرد (تیو باسیلوس) : کودی که دارای باکتری تیو باسیلوس بوده و باعث اکسایش بیولوژیکی گوگرد می شود.
۵) کرمهای خاکی، در تولید هوموس مورد استفاده قرار می‌گیرند و نوعی کود کمپوست به نام ورمی کمپوست تولید می‌کنند(Herlihy, 2001)
۲-۱۴-۴- کود زیستی سوپر نیتروپلاس
کود بیولوژیک سوپر نیترو پلاس مجموعه ای از گونه های مختلف باکتری های تثبیت کننده نیتروژن، کنترل کنندۀ عوامل بیماری زای خاکزی و باکتری های محرک رشد شامل گونه های Azospirillum ,Pseudomonas Flurescens ,Basillus است که با فرمولاسیون انحصاری توسط شرکت فنآوری زیستی مهرآسیا تهیه و به بازار عرضه شده است.
در میان این باکتری ها، آزوسپیریلیوم به دلیل پراکنش وسیع جغرافیایی، گستردگی دامنه گیاهان میزبان، و به ویژه توان برقراری ارتباط هم یاری با گیاهان زراعی توجه بیشتری را به خود جلب کرده و به عنوان یک پتانسیل در تهیه کودهای بیولوژیک شناخته شده است. آزوسپیریلیوم با توان تثبیت زیستی نیتروژن، گسترش سطح ریشه، کمک به جذب بهینه آب و عناصر غذایی و تولید هورمون های رشد و برخی ویتامین ها، رشد گیاهان زراعی را تقویت می کند، که نتیجه آن به صورت افزایش عملکرد نمایان می گردد Holguin, 1997) (Cohen et al, 1980: Bashan and
باکتری های psodomonas و بالاخص سودوموناس های فلورسنت از مهم ترین اعضای جامعه میکروارگانیسم های ریزوسفری می باشند که مطالعات بسیار زیادی در خصوص اثرات مثبت ناشی از تلقیح آنها بر رشد گیاهان شده است(De freitas & Germida, 1992)
باکتری های جنس سودوموناس، باکتری های هستند از خانواده Psedomonadaceeae که به شکل میله ای راست یا کمی خمیده، دارای تاژک قطبی، بدون اسپور و گرم منفی می باشند
این باکتری ها هوازی و از نظر منبع انرژی و کربن کموارگانو تروف هستند. از نظر نیازهای غذایی گونه های سودوموناس نیاز غذایی غذایی بسیار ساده ای دارند. در شرایط آزمایشگاهی در محیط های حاوی مقداری ماده آلی و در pH خنثی به خوبی رشد می کنند.
وجه تمایز سودوموناس های فلورسنت از سایر سودوموناس ها، تولید پیگمان هایی است که در برابر نور فرا بنفش (۲۵۴ نانومتر) به ویژه در شرایط کمبود آهن خاصیت فلورسنس دارند. این پیگمان های با خاصیت فلورسنت و محلول در آب از گروه سیدروفورها هستند که برای سودوموناس های فلورسنت انواع اختصاصی از آنها مانند پیووردین یا سودوباکتین شناسایی شده اند (Rao & Boopathi, 1999)
غلظت باکتری های گروه تثبیت کنندۀ نیتروژن و محرک رشد دراین کود … ۸ توان به۱۰در هر گرم یا میلی لیتر و. ۸ توان به۱۰اسپورو سلول زندهB.subtilis می باشد.
عوامل زنده مفید موجود در کود سوپرنیتروپلاس با اثر محرک رشد و تشدید کننده بر یکدیگر موجب افزایش تولید انواع هورمون ها، انواع سیدروفورها، انواع آنتی بیوتیک ها، مواد بازدارندۀ رشد،عوامل بیماری زا و سیانید هیدروژن گردیده و با توسعه ریشه و حفاظت آن از آسیب عوامل بیماری زای خاکزی مانند Pythium ,Fusarium ,Rhizoctonia ,Phytophora و همچنین بعضی از انواع نماتدهای بیماری زا، موجب افزایش چشمگیر میزان محصول در هکتار می گردد.(کوچکی و همکاران، ۱۳۸۷)
۲-۱۴-۵- کود زیستی نیتروکسین
کود زیستی نیتروکسین حاوی مجموعه ای از مؤثرترین سوش های باکتری های تثبیت کنندۀ نیتروژن از جنس Azotobacter, و Azospirillum و حل کنندۀ فسفات از جنس Psedomonas میباشد. این کود به گونه ای فرموله شده که مجموعۀ باکتری های آن بتوانند حداکثر فعالیت را در شرایط متفاوت آب و هوایی و خاک های مناطق مختلف کشور عرضه کنند. این کود از نظر کیفیت و شرایط تولید با استانداردهای بین المللی مطابقت دارد.
نیتروکسین می تواند بخش عمده ای از نیازهای نیتروژن گیاه را تأمین کند. همچنین باکتری های موجود درآن سبب انحلال فسفات های محلول در خاک شده و از طریق تولید هورمون های طبیعی محرک رشد گیاه، سبب گسترش ریشه و باعث جذب بیشتر و بهتر آب و مواد غذایی توسط گیاه می شود. ترشح انواع آنتی بیوتیک، سیدروفوروسیانید هیدروژن در ریزوسفر ریشه توسط باکتری های موجود در این کود، از تهاجم بسیاری از عوامل بیماری زای خاکزی و نماتد ها به ریشه جلوگیری کرده و مقاومت طبیعی گیاه را در برابر این عوامل مخرب افزایش می دهد. بر اساس نتایج تحقیقات و کاربرد کود زیستی نیتروکسین در محصولات مختلف زراعی در سطوح وسیع افزایش عملکرد در واحد سطح تا ۴۰ درصد گزارش شده است.(وب سایت شرکت فنآوری زیستی مهرآسیا، ۱۳۸۷)
ازتو باکتر از باکتری های آزادزی و تثبیت کننده نیتروژن هوا است، به طوری که این باکتری توانسته است ۳۰-۲۰ کیلوگرم در هکتار نیتروژن را از طریق تثبیت به خاک اضافه نماید، در عین حال بر حسب شرایط مختلف رشد بین ۷ تا ۳۹ درصد افزایش عملکرد دانه غلات را در پی داشته است (خسروی، ۱۳۸۰)
این موضوع که باکتری آزوسپیریلیوم و سایر باکتری های همزیست با ریشه، هورمون های رشد را تولید کرده و در نتیجه باعث رشد ریشه و تکثیر ریشه می شوند امری بدیهی است. حال این سؤال مطرح می شود که آیا فایده همزیستی به علت تثبیت نیتروژن است یا به علت افزایش رشد ریشه و در نتیجۀ آن جذب بیشتر مواد غذایی. در پاسخ این سؤال تحقیقات نشان داده است که تأثیر هورمون ها، احتمالاً نخستین محرک است(Russo et al, 2005). (Albrecht, 1981b) آزمایشاتی را بر روی ریشه های ایزوله ذرت، با بهره گرفتن از روش احیاء استیلن انجام دادند. در ۵۰ درصد آزمایشات مزرعه ای، انجام تلقیح وزن خشک گیاه و محتوای نیتروژن را افزایش داد. او مقدار نیتروژن تثبیت شده در اثر تلقیح با باکتری آزوسپیریلیوم را در حدود ۱۵ کیلوگرم در هکتار گزارش کرد و اشاره داشت که منافع عمل تلقیح در رابطه با عملکرد و میزان نیتروژن گیاه قابل توجه نبوده است. در استرالیا و در خاک های با نیتروژن کم، هنگامی که گیاه دیجیتار با باکتری آزوسپیریلیوم تلیح شد، افزایشی به میزان ۲۳ درصد در ماده خشک و کل مقدار نیتروژن گیاه مشاهده شد.(schank, 1981)، این افزایش در خاک های با نیتروژن بالا حدود ۵/۸ درصد بوده است.
باکتری های آزوسپیریلیوم و آزتوباکتر از طریق افزایش ظرفیت نگهداری عناصر غذایی و افزایش هورمونهای تنظیم کننده رشد باعث افزایش جذب نیتروژن توسط گیاه می شود و با افزایش نیتروژن رشد گیاه و ارتفاع گیاه افزایش می یابد ؛Arancon et al., 2005): (Tomati et al., 1983
باکتری های موجود در کود نیتروکسین با ترشح هورمون های طبیعی رشد، آنزیم ها، ویتامین ها در شیرۀ نباتی رشد ریشه و ساقه را تسریع می کند و مقاومت گیاه در برابر تنش های محیطی مانند خشکی و شوری افزایش می دهد.(امیدی و همکاران، ۱۳۸۷)
۲-۱۴-۶- کود زیستی بارور-۲
کود زیستی بارور-۲ حاصل پژوهش ۸ ساله گروهی متشکل از ۲۴ نفر پژوهشگر در جهاددانشگاهی واحد تهران می باشد. از آنجایی که اقلیم های ناحیه ای ممکن است اثرات مختلفی بر رشد و فعالیت باکتری های حل کنندۀ فسفات داشته باشد، تلاش هایی برای جداسازی سویه های بومی که با شرایط دلخواه زیست محیطی وفق یافته اند، انجام شد که نتیجه آن کود زیستی بارور-۲ است. این کود حاوی دو نوع باکتری حل کنندۀ فسفات از گونه های Pantua aglunerans وPsedomonas putida P13 که به ترتیب با بهره گرفتن از دو سازوکار ترشح اسیدهای آلی و اسید فسفاتاز باعث تجزیه ترکیبات فسفرۀ نامحلول و در نتیجه قابل جذب شدن آن برای گیاه می گردند.
باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه می توانند به طورمستقیم (تثبیت نیتروژن، تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاه، افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی مختلف برای گیاه، تولید ویتامینها و دیگر مواد محرک رشدگیاه) و یا غیر مستقیم (تولید آنتی بیوتیک، تخلیه ریزوسفر از آهن، رقابت با گونه های مضر برای اشغال ریشه، تولید آنزیمهای لیز کننده دیواره سلولی قارچها ی بیماریزای گیاهی، ایجاد مقاومت سیستمیک در گیاه و افزایش مقاومت گیاه به تنش های غیر زنده) موجب افزایش رشد گیاه شوند (Glick et al., 1995) اصطلاح PGPR ابتدا برای باکتریهای ریزوسفری متعلق به گروه سودوموناسهای فلورسنت، گونه های فلورسنس و پیوتیدا وضع گردید و دلیل آن افزایش قابل توجهی بود که در رشد گیاهان تلقیح شده با این باکتریها مشاهده می شد (صالح راستین، ۱۳۷۷)